模塊二 能量與動(dòng)量綜合測(cè)試卷（原卷版）

模塊二能量與動(dòng)量綜合測(cè)試卷姓名:__________準(zhǔn)考證號(hào):__________本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共14頁(yè)，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘?？忌⒁?1.答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫(xiě)在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2.答題時(shí)，請(qǐng)按照答題紙上“注意事項(xiàng)”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作答一律無(wú)效。3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫(xiě)在答題紙上相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，作圖時(shí)先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。4.可能用到的相關(guān)參數(shù):重力加速度g均取10m/s2。選擇題部分一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1．（2024·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考一模）2022年35歲的梅西竭盡所能率領(lǐng)阿根廷隊(duì)奪得第二十二屆世界杯足球賽冠軍。梅西在訓(xùn)練用頭顛球的情景如圖所示，假設(shè)足球從某點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，被頭豎直頂起，離開(kāi)頭部后足球仍回到原下落點(diǎn)?？諝庾枇Σ豢珊雎?，下列說(shuō)法正確的是（

）A．足球下落和上升過(guò)程重力的沖量相等B．頭向上頂球的過(guò)程中，頭部對(duì)足球做正功C．頭向上頂球的過(guò)程中，足球的動(dòng)量變化量大小為0D．頭向上頂球的過(guò)程中，頭對(duì)足球的沖量等于足球動(dòng)量的變化量2．（2024·全國(guó)·校聯(lián)考一模）如圖甲所示，彈跳鞋是一種新型體育用品鞋，其底部裝有彈簧。使用時(shí)人對(duì)彈簧施加壓力，使彈簧形變后產(chǎn)生豎直向上的彈力，將人向上彈離地面。某次上升過(guò)程中人的動(dòng)能隨重心上升高度h變化的圖像如圖乙所示，上升高度為時(shí)動(dòng)能達(dá)到最大值，圖中段為直線，其余部分為曲線，已知彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，空氣阻力忽略不計(jì)，則（）A．上升高度為時(shí)，人的加速度達(dá)到最大值B．上升高度為時(shí)，彈跳鞋離開(kāi)地面C．在的上升過(guò)程中，人的機(jī)械能先增大后減小D．在的上升過(guò)程中，人處于超重狀態(tài)3．（2024·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）2022年12月28日，黃石現(xiàn)代有軌電車投入運(yùn)營(yíng)。假設(shè)有軌電車質(zhì)量為m，某次測(cè)試中有軌電車由靜止出發(fā)在水平面做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有軌電車所受的阻力恒定為f，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P后，有軌電車保持額定功率做變加速運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)時(shí)間t速度達(dá)到最大，然后以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)此下列說(shuō)法正確的是（）A．有軌電車勻速運(yùn)動(dòng)的速度為B．有軌電車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．從靜止到加速到速度最大的過(guò)程牽引力所做的功為PtD．有軌電車保持額定功率做變加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t內(nèi)的位移為4．（2024·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，質(zhì)量為0.4kg的物塊在水平力F的作用下由靜止釋放，物塊與足夠高的豎直墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小，下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)物塊離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)B．時(shí)物塊速度與時(shí)相等C．內(nèi)物塊速度先增大后減小D．內(nèi)摩擦力的沖量大小為5．（2024·河南信陽(yáng)·統(tǒng)考一模）圖甲為蹦極的場(chǎng)景，運(yùn)動(dòng)員及攜帶裝備的總質(zhì)量為75kg，彈性繩原長(zhǎng)為10m。運(yùn)動(dòng)員從蹦極臺(tái)自由下落，下落過(guò)程中的圖像如圖乙所示。已知彈性繩的彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系符合胡克定律，重力加速度g取，下列說(shuō)法正確的是（）A．整個(gè)下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員及攜帶裝備的重力先做正功后做負(fù)功B．運(yùn)動(dòng)員及攜帶裝備從靜止開(kāi)始下落10m的過(guò)程中重力的沖量為C．彈性繩的勁度系數(shù)約為150N/mD．彈性繩長(zhǎng)為24m時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的加速度大小約為6．（2024·河北·統(tǒng)考一模）如圖所示，某航拍小型飛機(jī)有四個(gè)相同的風(fēng)扇，每個(gè)風(fēng)扇的半徑均為R，當(dāng)它在無(wú)風(fēng)的天氣懸停時(shí)，每個(gè)風(fēng)扇都呈水平狀態(tài)，風(fēng)扇吹出的空氣速度大小都等于v，吹出的空氣流動(dòng)方向相同。已知空氣的平均密度為，則風(fēng)扇懸停時(shí)，不考慮其他位置空氣流動(dòng)的影響。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．風(fēng)扇吹出的空氣流動(dòng)方向豎直向下B．單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)風(fēng)扇吹出的空氣的質(zhì)量為C．無(wú)人機(jī)的總重力等于D．每個(gè)風(fēng)扇對(duì)空氣做功的功率為7．（2024·山東德州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）在2023年杭州第19屆亞運(yùn)會(huì)上，亞運(yùn)會(huì)女子10米跳臺(tái)決賽，全紅嬋憑借最后一輪94.40的分?jǐn)?shù)，逆轉(zhuǎn)隊(duì)友陳芋汐再次回到榜首，以2.55分的微弱優(yōu)勢(shì)奪得金牌。假設(shè)把運(yùn)動(dòng)員的空中運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為自由落體運(yùn)動(dòng)，把此過(guò)程視為過(guò)程Ⅰ，進(jìn)入水池直到速度為零的過(guò)程視為過(guò)程Ⅱ，已知人的質(zhì)量為，跳臺(tái)高度為，重力加速度為，運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)。以下說(shuō)法正確的是（）A．整個(gè)過(guò)程運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒B．過(guò)程Ⅱ中運(yùn)動(dòng)員所受合力的沖量大于過(guò)程Ⅰ中運(yùn)動(dòng)員所受合力的沖量C．整個(gè)過(guò)程重力所做的功大于克服水的阻力所做的功D．若從進(jìn)入水池到速度為零總共經(jīng)過(guò)的時(shí)間為，則受到水的平均作用力約為578N8．（2023·四川樂(lè)山·統(tǒng)考一模）一個(gè)光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）套在圓環(huán)上，如圖所示，已知重力加速度為g，將小球從圓環(huán)最高點(diǎn)A靜止釋放，小球沿圓環(huán)下滑至最低點(diǎn)C的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，圓環(huán)對(duì)小球的彈力始終沿半徑向外B．從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，小球在B點(diǎn)的機(jī)械能最大C．當(dāng)圓環(huán)對(duì)小球的作用力為零時(shí)，小球的向心力大小為D．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓環(huán)的彈力大小為9．（2024·陜西商洛·校聯(lián)考一模）一兒童在樓梯臺(tái)階上玩擲彈力球游戲，彈力球質(zhì)量為m，小球從高處落到低處，其空中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，已知臺(tái)階的高和寬均為L(zhǎng)，不計(jì)空氣阻力和碰撞時(shí)間，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的是（

）

A．彈力球每次彈起在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為B．彈力球每次彈起時(shí)速度大小為C．彈力球每次碰撞動(dòng)量的變化量大小為D．彈力球每次碰撞損失的能量為10．（2024·黑龍江·大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)校聯(lián)考一模）如圖所示，光滑水平面上放有質(zhì)量為M=2kg的足夠長(zhǎng)的木板B，通過(guò)水平輕彈簧與豎直墻壁相連的物塊A疊放在B上，A的質(zhì)量為m=1kg，彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m。初始時(shí)刻，系統(tǒng)靜止，彈簧處于原長(zhǎng)。現(xiàn)用一水平向右的拉力F=10N作用在B上，已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，彈簧振子的周期為，取g=10m/s2，π2=10。則（

）A．A受到的摩擦力逐漸變大B．A向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為4cmC．當(dāng)A的總位移為2cm時(shí)，B的位移一定為5cmD．當(dāng)A的總位移為4cm時(shí)，彈簧對(duì)A的沖量大小可能為11．（2024·安徽六安·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，傳送帶的傾角（，從A到B長(zhǎng)度為16m，傳送帶以10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。時(shí)刻在傳送帶上A端無(wú)初速度地放一個(gè)質(zhì)量的黑色煤塊，時(shí)皮帶被異物卡住不動(dòng)了。已知煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，煤塊在傳送帶上經(jīng)過(guò)會(huì)留下黑色劃痕。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，?。﹦t（

）A．煤塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為10m/sB．煤塊從A到B的時(shí)間為3sC．煤塊從A到B的過(guò)程中機(jī)械能減少了12JD．煤塊從A到B的過(guò)程中傳送帶上留下劃痕的長(zhǎng)度是16m12．（2024·江西景德鎮(zhèn)·江西省樂(lè)平中學(xué)校聯(lián)考一模）在一次實(shí)驗(yàn)中將一鋼球連接在輕質(zhì)彈簧的下端，彈簧的上端懸掛于定點(diǎn)O，并用一水平方向的細(xì)繩拉住鋼球，將水平細(xì)繩靠球剪斷后金屬球在第一次向左擺動(dòng)以及回?cái)[過(guò)程的一段運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。某同學(xué)據(jù)此得出了以下幾個(gè)結(jié)論，其中正確的是（

）A．水平細(xì)繩剪斷瞬間金屬球的加速度方向垂直于彈簧向左下方B．金屬球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)所受重力小于彈拉力C．金屬球運(yùn)動(dòng)到最左端時(shí)動(dòng)能為零D．金屬球動(dòng)能最大的位置應(yīng)該在懸點(diǎn)正下方的左側(cè)13．（2024·河北秦皇島·昌黎一中?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，質(zhì)量為m的小球甲穿過(guò)一豎直固定的光滑桿拴在輕彈簧上，質(zhì)量為4m的物體乙用輕繩跨過(guò)光滑定滑輪與甲連接，開(kāi)始用手托住乙，輕繩剛好伸直，滑輪左側(cè)繩豎直，右側(cè)繩與水平方向夾角，甲位于P點(diǎn)，某時(shí)刻由靜止釋放乙（乙離地面足夠高），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小球甲運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)（未與橫桿相碰），O、Q兩點(diǎn)的連線水平，O、Q的距離為d，且小球在P、Q兩點(diǎn)處時(shí)彈簧彈力的大小相等。已知重力加速度為g，，，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說(shuō)法正確的是（）

A．彈簧的勁度系數(shù)為B．物體乙釋放瞬間的加速度大小等于gC．小球甲到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小D．小球甲和物體乙的機(jī)械能之和始終保持不變二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)14．（2024·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）為民族“起重”為大國(guó)“舉力”，這是對(duì)中國(guó)工程機(jī)械最好的詮釋。如圖所示為我國(guó)自主研發(fā)的第一臺(tái)全地面起重機(jī)QAY25，起重范圍從25t到2600t，中國(guó)起重機(jī)在世界地位越來(lái)越“重”。若該起重機(jī)由靜止開(kāi)始提升質(zhì)量為200t的物體，其圖像如圖所示，不計(jì)其它阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．起重機(jī)的額定功率B．重物上升的最大速度C．重物內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．10s內(nèi)起重機(jī)對(duì)重物做的功為15．（2024·重慶沙坪壩·重慶八中校考一模）實(shí)驗(yàn)室有兩個(gè)完全一樣的鉛球，某同學(xué)將兩球從圖甲中左、右兩個(gè)圓筒的正上方相同高度處同時(shí)靜止釋放，兩球分別與左、右兩個(gè)筒的底部發(fā)生碰撞并反彈。已知左筒底部為鋼板，右筒底部為泡沫，用壓力傳感器同時(shí)測(cè)出撞擊力隨時(shí)間變化的曲線①②，如圖乙所示，則（）

A．曲線②代表左球的碰撞情況B．兩小球到達(dá)圓筒底部時(shí)，碰前的動(dòng)量相等C．自碰撞過(guò)程中，兩小球所受重力的沖量相等D．若測(cè)得曲線①②與時(shí)間軸圍成的面積相等，則曲線①對(duì)應(yīng)的小球碰后反彈速度更大非選擇題部分三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共14.0分）16．（2024·廣西貴港·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，物理實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落。（1）本實(shí)驗(yàn)中，不同學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況，其中操作正確的是。（2）實(shí)驗(yàn)中，按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)、、，測(cè)得它們到起始點(diǎn)（紙帶上第一個(gè)點(diǎn)）的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為。設(shè)重物的質(zhì)量為，從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量，動(dòng)能變化量。

（3）重力勢(shì)能變化量絕對(duì)值小于動(dòng)能變化量，可能的原因是。A．紙帶受到阻力較大

B．先接通電源后釋放紙帶C．先釋放紙帶后接通電源

D．阻力與重力之比很?。?）實(shí)驗(yàn)小組改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，如圖甲所示，他們利用光電門和數(shù)字傳感設(shè)備組成集成框架，框架水平部分安裝了電磁鐵，將小鐵球吸住。斷電后，小鐵球立即靜止釋放，小鐵球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，與光電門連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出小球通過(guò)的時(shí)間，并算出此時(shí)小球的速度，多次改變光電門的位置，得到多組、的數(shù)據(jù)，做出的圖像如圖乙所示。已知重力加速度為，若小球的直徑為d，小球通過(guò)光電門的速度與時(shí)間的關(guān)系為；若圖乙中直線的斜率，則可驗(yàn)證小鐵球在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。

17．（2024·云南昭通·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）當(dāng)前很多城市大力推進(jìn)游樂(lè)設(shè)施建設(shè)，水上樂(lè)園項(xiàng)目得到了廣大市民的喜愛(ài)，其安全性與物理知識(shí)息息相關(guān)。如圖15甲所示的傾斜水槽沖浪項(xiàng)目很是刺激，它蘊(yùn)含了力學(xué)動(dòng)量相關(guān)知識(shí)，其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示，透明塑料管道粗糙程度處處相同，傾斜管道與水平管道在最低點(diǎn)平滑無(wú)縫對(duì)接，忽略連接處的長(zhǎng)度，傾斜部分的傾角為。將該裝置用于驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，已知重力加速度為，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：（1）你認(rèn)為滑塊甲的質(zhì)量（填“大于”“小于”或“等于”）滑塊乙的質(zhì)量才能方便驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（2）從高度處由靜止釋放質(zhì)量為的滑塊甲，記錄甲最終停止在水平管道上的點(diǎn)，并重復(fù)上述過(guò)程，用刻度尺測(cè)量得的平均長(zhǎng)度值為，若滑塊與管道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則滑塊甲到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度。（用表示）（3）在點(diǎn)輕放上質(zhì)量為的滑塊乙，仍將滑塊甲從高度處由靜止釋放，碰撞后甲、乙分別停止在水平管道上的兩點(diǎn)，重復(fù)上述過(guò)程，用刻度尺測(cè)量得的平均長(zhǎng)度值為的平均長(zhǎng)度值為。（4）實(shí)驗(yàn)中滑塊甲、乙與管道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，在誤差允許的范圍內(nèi)，如果滿足等式成立，即可證明甲、乙在碰撞中動(dòng)量守恒。（用表示）（5）如果實(shí)驗(yàn)中滑塊甲、乙與管道間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同，那么（填“仍能”或“不能”）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。四、計(jì)算題（本大題共4小題，9分+10分+10分+12分共41分，解答過(guò)程請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明和必需的物理演算過(guò)程，只寫(xiě)出最終結(jié)果的不得分）18．（2024·廣東佛山·統(tǒng)考一模）生產(chǎn)小鋼球的工廠為提高裝配效率設(shè)計(jì)一款裝置，其模型簡(jiǎn)化如下。ABCD可視為足夠大的光滑矩形斜面，其與水平面夾角為，斜面上固定半徑為R的光滑圓弧軌道MKN，其中K為圓弧最低點(diǎn)，半徑OM與AD垂直，ON與MO延長(zhǎng)線夾角為，某質(zhì)量為m的鋼球沿水平管道以大小為v的初速度從斜面左邊緣P點(diǎn)滑上斜面，并恰好沿N點(diǎn)切線方向進(jìn)入圓弧軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，鋼球滑行的最高點(diǎn)Q處有裝配箱（圖中未畫(huà)出），已知重力加速度為g，求：（1）鋼球在N點(diǎn)的速度大?。唬?）PQ之間的距離；（3）鋼球運(yùn)動(dòng)到K點(diǎn)受軌道支持力大小。19．（2024·遼寧·校聯(lián)考一模）如圖所示，粗糙水平面NQ右側(cè)固定一個(gè)彈性擋板，左側(cè)在豎直平面內(nèi)固定一個(gè)半徑、圓心角的光滑圓弧軌道MN。半徑ON與水平面垂直，N點(diǎn)與擋板的距離?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的滑塊質(zhì)量，從P點(diǎn)以初速度水平拋出，恰好在M點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道。已知重力加速度g取，。（1）求滑塊經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小；（2）若滑塊與擋板只發(fā)生一次碰撞且不能從M點(diǎn)滑出軌道，求滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的取值范圍。20．（2024·湖南長(zhǎng)沙·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖，將火車停在足夠長(zhǎng)的平直鐵軌上。（1）若整列火車質(zhì)量為M，所受阻力恒為F0，當(dāng)整列火車速度為v時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P0，求此時(shí)火車的加速度；（2）若整列火車所受阻力恒為F0，某次測(cè)試時(shí)整列火車的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段。第一階段火車受到大小為kF0的恒定牽引力由靜止啟動(dòng)，位移為x時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，然后進(jìn)入第二階段；第二階段發(fā)動(dòng)機(jī)保持額定功率繼續(xù)前進(jìn)，已知兩個(gè)階段用時(shí)相等，第二階段的末速度為初速度倍。求第二階段火車的位移；（3）若整列火車由1節(jié)動(dòng)力車頭和23節(jié)無(wú)動(dòng)力車廂組成，動(dòng)力車頭質(zhì)量為2m，每節(jié)無(wú)動(dòng)力車廂質(zhì)量均為m?；疖囋趩?dòng)前，車頭會(huì)先向后退一段距離，使得各相鄰車廂之間的連接掛鉤松弛，車廂無(wú)間距緊挨著，然后車頭從靜止開(kāi)始啟動(dòng)，逐節(jié)帶動(dòng)各節(jié)車廂直至最后一節(jié)車廂啟動(dòng)。啟動(dòng)過(guò)程中